EVALUASI UNJUK KERJA JARINGAN DRAINASE

DI DAERAH NGESREP, NGEMPLAK, BOYOLALI

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata

I pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Oleh:

RIYAN AGUNG SAPUTRO

D100 150 143

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

i

ii

iii

EVALUASI UNJUK KERJA JARINGAN DRAINASE

DI DAERAH NGESREP, NGEMPLAK, BOYOLALI

Abstrak

Ruas jalan di Desa Ngesrep, Ngemplak, Boyolali sering terjadi genangan ketika

musim hujan tiba. Genangan tersebut disebabkan karena sistem drainase pada

lokasi tidak optimum karena telah terjadi pendangkalan akibat sedimentasi. Untuk

mengetahui kinerja saluran drainase di daerah tersebut dilakukan analisis

hidrologi untuk menghitung debit rencana dengan kala ulang 25 tahun

menggunakan metode Log Person Type III. Hasil dari perhitungan yang dilakukan

menunjukkan nilai debit rencana lebih besar dari nilai debit eksisting (Qrencana=

2,3105 m³/dt > Qeksisting= 0,4189 m³/dt) sehingga saluran eksisting tidak mampu

menampung debit rencana yang terjadi pada daerah Ngesrep. Perlu dilakukan

perencanaan ulang dimensi saluran dengan menggunakan desain drainase

ekonomis dan penampang saluran direncanakan berbentuk trapesium

menggunakan material pada dinding saluran berupa batu kali. Hasil perhitungan

diperoleh ukuran dimensi saluran dengan menggunakan nilai Q puncak sebagai

acauan yaitu lebar saluran dasar, (b = 94,5644 cm), kedalaman (h = 76,5042 cm)

dan lebar saluran atas, (B = 171,069 cm).

Kata kunci: Drainase, genangan, ruas jalan, debit puncak.

Abstract

Roads in Ngesrep Village, Ngemplak, Boyolali often inundate when the rainy

season arrives. The inundation is caused by the drainage system at the location is

not optimum because siltation has occurred due to sedimentation. To find out the

performance of drainage channels in the area, a hydrological analysis was

performed to calculate the plan discharge with a 25-year return period using the

Log Person Type III method. The results of the calculations performed show the

value of the planned discharge is greater than the value of the existing discharge

(Qrencana = 2.3105 m³ / sec> Qexisting = 0.4189 m³ / sec) so that the existing

channel is unable to accommodate the planned discharge that occurs in the

Ngesrep area. It is necessary to re-plan the dimensions of the channel by using an

economical drainage design and a planned cross section of the trapezoidal channel

using material on the channel wall in the form of river stones. The calculation

results obtained by the dimensions of the channel dimensions using the peak Q

value as a reference that is the width of the base channel, (b = 94.5644 cm), depth

(h = 76.5042 cm) and width of the upper channel, (B = 171.069 cm).

Keywords: Drainage, inundation, road sections, peak discharge.

1. PENDAHULUAN

Menurut Dr. Ir. Suripin, M. Eng. (2004; 7) drainase mempunyai arti mengalirkan,

menguras, membuang, atau mengalihkan air. Haryono Sukarto (1999), drainase

1

adalah suatu ilmu untuk pengeringan tanah. Drainase (drainage) berasal dari kata

to drain yang berarti mengeringkan atau mengalirkan air dan merupakan

terminologi yang digunakan untuk menyatakan sistem – sistem yang berkaitan

dengan penanganan masalah kelebihan air, baik di atas maupun di bawah

pemukiman tanah. Jenis drainase terbagi kedalam beberapa bagian seperti jenis

drainase menurut sejarah terbentuknya, menurut fungsi pelayanan, dan menurut

jenis konstruksi saluran. Sistem drainase merupakan serangkaian bangunan air

yang berfungsi untuk mengurangi atau membuang kelebihan air dari suatu

kawasan sehingga kawasan tersebut dapat berfungsi secara optimal.

Sitem drainase yang tidak optimal akan menyebabkan permasalahan

kelebihan air pada suatu kawasan. Drainase yang tidak optimal pada sisi ruas jalan

akan menyebabkan kelebihan air yang mengalir kearah perkerasan jalan sehingga

air menggenang pada ruas jalan. Di Indonesia genangan air pada ruas jalan selalu

terjadi tiap tahunnya ketika musim penghujan datang namun permasalahan ini

belum terselesaikan bahkan cenderung semakin meningkat. Dalam menangani

permasalahan genangan air yang terjadi diperlukan perencanaan sistem drainase

yang baik dari berbagai aspek mengingat curah hujan yang terjadi di Indonesia

cukup tinggi sehingga rentan terjadi genangan atau bahkan banjir.

Genangan yang terjadi pada ruas jalan Desa Ngesrep disebabkan oleh sistem

drainase dan saluran drainase yang berfungsi untuk mengalirkan kelebihan air

tidak mampu menampung dengan baik karena kapasitas tampungan saluran

drainase yang dimiliki pada ruas jalan Desa Ngesrep tidak sesuai dengan debit

rancangan yang diperoleh dari curah hujan harian. Selain hal tersebut, terjadinya

pendangkalan yang disebabkan sedimentasi yang tinggi juga menjadi salah satu

unsur ketidakmampuan saluran drainase dalam mengalirkan kelebihan air yang

terjadi.

Dari permasalahan yang terjadi dapat dibuatkan rumusan masalah berupa

penyebab genangan air yang terjadi pada ruas jalan dan kapasitas saluran drainase

tidak mampu menampung air hujan sehingga air meluap dan menggenang keruas

jalan.

2

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi genangan air yang terjadi

dan untuk mengetahui kapasitas saluran drainase yang mampu ditampung yang

kemudian akan diusulkan alternatif penyelesaian permasalahan yang terjadi.

2. METODE

2.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan pada ruas jalan Desa Ngesrep, Ngemplak, Boyolali.

Lokasi penelitian merupakan jalan kabupaten yang menghubungkan langsung ke

lokasi wisata Waduk Cengklik dan daerah Kabupaten Boyolali utara yaitu

Kecamatan Nogosari. Lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.

Gambar 1. Lokasi Penelitian

2.2 Data Penelitian

Data penelitian yang digunakan dalam menyelesaikan penelitian ini adalah:

1) Data primer, yaitu data yang berhubungan dengan saluran drainase

dilapangan.

2) Data sekunder, yaitu data curah hujan pada pos hujan Ngemplak dan pos

hujan Waduk Cengklik. Data ini diperoleh dengan mendatangi Balai PSDA

yang bertempat di daerah Surakarta.

2.4 Tahapan Analisis

Setelah memperoleh data yang dibutuhkan selanjutnya dilakukan analisis data

hujan dari pos hujan. Berikut urutan analisis data yang dilakukan:

3

2.5 Analisis Hidrologi

Analisis ini dilakukan dengan penentuan luas catchment area dan penentuan pos

hujan yang mempengaruhi daerah tersebut. Terdapat beberapa tahapan untuk

menyelesaikan perhitungan debit banjir rancangan yaitu:

a. Menguji konsistensi data hujan dengan metode RAPS (Rescaled Adjusted

Partial Sums).

b. Menentukan hujan harian maksimum dari pos hujan

c. Menentukan parameter statistik dari data yang telah diurutkan seperti nilai

rata-rata ( ), standar deviasi (s), Koefisien variasi (Cv), Koefisien skewness

(Cs) dan Koefisien Kurfasis (Ck).

d. Menentukan distribusi yang akan digunakan sesuai dengan parameter statistik

yang telah dihitung.

e. Menentukan debit hujan rancangan yang dirancang dengan kala ulang tertentu

berdasarkan ditribusi yang digunakan.

f. Menentukan waktu konsentrasi dengan metode Kirpich.

g. Menentukan intensitas curah hujan dengan metode Mononobe dalam kala

ulang tertentu.

h. Menentukan debit puncak menggunakan metode rasional.

2.6 Analisis Hidraulika

Dalam tahap ini terdiri dari analisis penampang drainase yang ada di lapangan,

debit yang dapat dialirkan oleh drainase dan merencanakan dimensi saluran

drainase yang baru dengan mengacu dari data perhitungan. Dari hasil dimensi

yang diperoleh kemudian digambar dan dibandingkan dengan dimensi dilapangan

sehingga dapat dibuat kesimpulan dari penelitian yang dilakukan.

4

Mulai

Survei Pendahuluan:

1. Genangan air

2. Saluran Drainase

Persiapan

Survei lapangan:

1. Mengidentifikasi DAS

2. Panjang saluran

terpengaruh

Pengumpulan Data :

1. Data hujan

2. Data saluran Drainase

AAnalisis Data :

1. Analisis Data Hujan

2. Analisis Debit Banjir Rencana

Simulasi Banjir

Desain Saluran Pembesaran Dimensi

Kesimpulan & Saran

Selesai

A

2.7 Bagan Alur Penelitian

Bagan alur penelitian dapat dilihat gambar 2 dibawah ini.

Gambar 2. Bagan Alur Penelitian

5

Ski Ski*

Yi-Ῡ Kom(Yi-Ῡ)

2005 1401 -546,077 298200,0059 -546,0769231 -0,98286

2006 1743 -204,077 41647,39053 -750,1538462 -1,35017

2007 1519 -428,077 183249,8521 -1178,230769 -2,12065

2008 1613 -334,077 111607,3905 -1512,307692 -2,72194

2009 1939 -8,07692 65,23668639 -1520,384615 -2,73648

2010 2838 890,9231 793743,929 -629,4615385 -1,13294

2011 1628 -319,077 101810,0828 -948,5384615 -1,70724

2012 1953 5,923077 35,08284024 -942,6153846 -1,69658

2013 2454 506,9231 256971,0059 -435,6923077 -0,78419

2014 1757 -190,077 36129,23669 -625,7692308 -1,1263

2015 1180 -767,077 588407,0059 -1392,846154 -2,50693

2016 2242 294,9231 86979,6213 -1097,923077 -1,97611

2017 3045 1097,923 1205435,083 0 0

Ʃ 25312 3704280,923 -11580 -20,8424

TahunHujan

(Yi)(Yi-Ῡ)²

Ski**

Ski*/Dy

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Uji Konsistensi Data Hujan

Uji konsistensi dilakukan untuk mengetahui apakah data hujan yang berasal dari

pos hujan konsisten atau tidak konsisten.

Tabel 1. Perhitungan konsistensi data hujan

Berdasarkan hasil hitungan dengan n=13, maka nilai Q/√n = 1,219 dan R/√n

= 1,219. Dari hasil tersebut dapat dinyatakan bahwa nilai Q/√n hitungan < Q/√n tabel

dan nilai R/√n hitungan < R/√n tabel sehingga data hujan Ngemplak dan Waduk

Cengklik konsisten.

3.2 Analisis Frekuensi Curah Hujan

Data curah hujan yang telah diperoleh dari pos hujan dari tahun 2005 hingga 2017

dirata-rata dan diambil 20 data yang memiliki nilai maksimum dapat dilihat pada

tabel 2.

6

No Hujan Maksimum (mm/hr) m/(n+1) (Xi-X̅)² (Xi-X̅)³ (Xi-X̅)⁴

1 145,0 4,76% 3263,266 186414,049 10648902,54

2 132,0 9,52% 1947,016 85912,064 3790869,844

3 119,5 14,29% 1000,141 31629,447 1000281,27

4 107,5 19,05% 385,141 7558,385 148333,301

5 100,5 23,81% 159,391 2012,307 25405,37134

6 91,5 28,57% 13,141 47,635 172,6760254

7 87,5 33,33% 0,141 -0,053 0,019775391

8 84,5 38,10% 11,391 -38,443 129,7463379

9 82,0 42,86% 34,516 -202,779 1191,328369

10 79,0 47,62% 78,766 -699,045 6204,023682

11 78,0 52,38% 97,516 -962,967 9509,297119

12 77,0 57,14% 118,266 -1286,139 13986,75806

13 75,5 61,90% 153,141 -1895,115 23452,05103

14 75,0 66,67% 165,766 -2134,232 27478,24243

15 72,5 71,43% 236,391 -3634,506 55880,52759

16 71,5 76,19% 268,141 -4390,803 71899,39478

17 70,5 80,95% 301,891 -5245,350 91137,94946

18 70,5 85,71% 301,891 -5245,350 91137,94946

19 70,0 90,48% 319,516 -5711,342 102090,2346

20 68,0 95,24% 395,016 -7850,936 156037,344

Rata-rata 87,875 Σ = 9250,438 274276,828 16264099,868

Jenis Distribusi Hasil hitungan Keterangan

Cs = 1,493 Tidak Memenuhi

Ck = 4,721 Tidak Memenuhi

Log Normal Cs/Ck = 5,946 Tidak Memenuhi

Cs = 1,493 Tidak Memenuhi

Ck = 4,721 Tidak Memenuhi

Distribusi yang

digunakanLog Person Type III

Distribusi yang digunakan untuk

nilai selain diatas jika tidak

Syarat

Cs ≈ 0

Ck ≈ 3

Cs/Cv ≈ 3

Cs ≈ 1,1396

Ck ≈ 5,4Gumbel

Normal

-

Tabel 2. Perhitungan Frekuesnsi Curah Hujan Maksimum

Berdasarkan perhitungan Tabel 2 diperoleh hasil parameter statistic sebagai

berikut, hujan rata-rata = 87,875 mm/jam; standar deviasi = 22,065 dan untuk

nilai lainnya dapat dilihat pada Tabel 3 dan distribusi yang digunakan adalah Log

Person Type III.

Tabel 3. Hasil hitungan parameter statistic dan sebaran distribusi

7

No Hujan Maksimum (mm/hr) Log X (Log Xi - Log X̅)² (Log Xi - Log X̅)³ (Log Xi - Log X̅)⁴

1 145,0 2,16137 0,05227 0,01195 0,00273

2 132,0 2,12057 0,03528 0,00663 0,00124

3 119,5 2,07737 0,02092 0,00303 0,00044

4 107,5 2,03141 0,00974 0,00096 0,00009

5 100,5 2,00217 0,00482 0,00033 0,00002

6 91,5 1,96142 0,00082 0,00002 0,00000

7 87,5 1,94201 0,00009 0,00000 0,00000

8 84,5 1,92686 0,00003 0,00000 0,00000

9 82,0 1,91381 0,00036 -0,00001 0,00000

10 79,0 1,89763 0,00123 -0,00004 0,00000

11 78,0 1,89209 0,00165 -0,00007 0,00000

12 77,0 1,88649 0,00214 -0,00010 0,00000

13 75,5 1,87795 0,00300 -0,00016 0,00001

14 75,0 1,87506 0,00333 -0,00019 0,00001

15 72,5 1,86034 0,00524 -0,00038 0,00003

16 71,5 1,85431 0,00615 -0,00048 0,00004

17 70,5 1,84819 0,00715 -0,00060 0,00005

18 70,5 1,84819 0,00715 -0,00060 0,00005

19 70,0 1,84510 0,00768 -0,00067 0,00006

20 68,0 1,83251 0,01005 -0,00101 0,00010

Rata-Rata 87,875 1,93274 0,00895 0,00093 0,00024

Σ = 0,17910 0,01860 0,00489

1,0101 1,2500 2 5 10 25 50 100

Koef G

99 80 50 20 10 4 2 1

3,0 -0,667 -0,636 -0,396 0,420 1,180 2,278 3,152 4,051

2,8 -0,714 -0,666 -0,384 0,460 1,210 2,275 3,114 3,973

2,6 -0,769 -0,696 -0,368 0,499 1,238 2,267 3,071 2,889

2,4 -0,832 -0,725 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,023 3,800

2,2 -0,905 -0,752 -0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705

2,0 -0,990 -0,777 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,192 3,605

1,8 -1,087 -0,799 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499

1,6 -1,197 -0,817 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388

1,4 -1,318 -0,832 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271

1,2 -1,449 -0,844 -0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149

Presentase peluang terlampaui (Precent chance of being excended)

Interval kejadian (Recurrence interval) , tahun (periode ulang)

3.4 Analisis Curah Hujan Rancangan

3.4.1 Distribusi Log Person Type III

Tabel 4. Perhitungan distribusi Log Person Type III

Berdasarkan perhitungan diatas diperoleh nilai standar deviasi = 0,0971 dan

Koefisien Skewness, Cs = 1,1884. Untuk menghitung hujan kala ulang dengan

distribusi Log Person Type III dibutuhkan nilai koefisien person (K) dari tabel 5

dibawah ini.

Tabel 5. Nilai K untuk distribusi Log-Person Type III

8

1,0101 1,2500 2 5 10 25 50 100

Koef G

99 80 50 20 10 4 2 1

1,0 -1,588 -0,852 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022

0,8 -1,733 -0,856 -0,132 0,780 1,336 1,993 2,453 2,891

0,6 -1,880 -0,857 -0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755

0,4 -2,029 -0,855 -0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615

0,2 -2,178 -0,850 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472

0,0 -2,326 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,051 2,326

-0,2 -2,472 -0,830 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178

-0,4 -2,615 -0,816 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029

-0,6 -2,755 -0,800 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880

-0,8 -2,891 -0,780 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733

-1,0 -3,022 -0,758 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588

-1,2 -2,149 -0,732 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449

-1,4 -2,271 -0,705 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318

-1,6 -2,388 -0,675 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197

-1,8 -3,499 -0,643 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,087

-2,0 -3,605 -0,609 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990

-2,2 -3,705 -0,574 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905

-2,4 -3,800 -0,537 0,351 0,725 0,795 0,823 0,830 0,832

-2,6 -3,889 -0,490 0,368 0,696 0,747 0,764 0,768 0,769

-2,8 -3,973 -0,469 0,384 0,666 0,702 0,712 0,714 0,714

-3,0 -7,051 -0,420 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667

Interval kejadian (Recurrence interval) , tahun (periode ulang)

Presentase peluang terlampaui (Precent chance of being excended)

Periode Ulang (T) Log  X̅ K Sd LogQ (m³/dt) Q (m³/dt) P

2 1,93274 -0,1932 0,0971 1,9140 82,0321 50%

5 1,93274 0,7335 0,0971 2,0040 100,9153 20%

10 1,93274 1,3400 0,0971 2,0628 115,5688 10%

25 1,93274 2,0844 0,0971 2,1351 136,4955 4%

50 1,93274 2,6211 0,0971 2,1872 153,8948 2%

100 1,93274 3,1416 0,0971 2,2378 172,8857 1%

Tabel 5. Nilai K untuk distribusi Log-Person Type III (Lanjutan)

Dengan menggunakan rumus interpolasi diperoleh nilai K dan hasil

hitungan kala ulang curah hujan rancangan menggunakan distribusi Log Person

Type III pada Tabel 6 sebagai berikut.

Tabel 6. Hasil hitungan nilai K dan curah hujan rancangan

Direncanakan hujan rancangan dengan menggunakan kala ulang 25 tahun

untuk drainase Desa Ngesrep.

9

Oi Ei

1 0 < x < 16,6667 3 3,33333 0,11111 0,03333

2 16,6667 < x < 33,3333 4 3,33333 0,44444 0,13333

3 33,3333 < x < 50 3 3,33333 0,11111 0,03333

4 50 < x < 66,6667 4 3,33333 0,44444 0,13333

5 66,6667 < x < 83,3333 3 3,33333 0,11111 0,03333

6 83,3333 < x < 100 3 3,33333 0,11111 0,03333

20 20 0,40000

(Oi-Ei)²/EiInterval KelasKelas

Total

Jumlah Data(Oi-Ei)²

3.4.2 Uji Kecocokan

Untuk menentukan apakah distribusi tersebut dapat diterima untuk menghitung

hujan rancangan dilakukan uji kecocokan untuk distribusi Log Person Type III.

Dalam uji kecocokan digunakan Uji Chi-kuadrat dan Smirnov-kolmogorov.

Uji Chi-kuadrat

Tabel 7. Hasil uji kecocokan Chi-Kuadrat

Dengan banyak data sejumlah 20 data diperoleh banyak kelas sebanyak 6

kelas. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai chi hitungan, χh² = 0,4 dan dengan

nilai Dk=3 serta tingkat kepercayaan sebesar 0,05 diperoleh nilai chi pembacaan

tabel, ꭓ² = 7,815. Sehingga uji chi-kuadrat memenuhi karena χh² = 0,4 < ꭓ² =

7,815.

Uji Smirnov-kolmogorov

Uji ini dilakukan dengan pembacaan grafik hubungan dari data frekuensi hujan

dan data kala ulang hujan rancangan seperti grafik 1 dibawah ini.

Grafik 1. Pembacaan kertas peluang Smirnov-kolmogorov

10

Jam i Ri ABM

1 79,8230 79,8230 32,3341

2 50,2854 20,7477 79,8230

3 38,3749 94,3771 104,1614

4 31,6778 32,3341 94,3771

5 27,2991 104,1614 20,7477

Hasil pembacaan kurva diperoleh nilai titik koordinat terjauh sebesar 0,0952

dan garis linear sebesar 0,04 sehingga nilai Δkurva=0,0552. Dengan tingkat

kepercayaan 0,05 dan jumlah data sebanyak 20 diperoleh nilai Δtabel=0,29. Sehingga uji

Smirnov kolmogorov memenuhi karena nilai Δkurva=0,0552 < Δtabel=0,29.

3.4.3 Intensitas Hujan

Intensitas hujan dapat dihitung dengan menggunakan persamanaan Mononobe.

Untuk mendapatkan nilai intensitas hujan diperlukan nilai waktu konsentrasi yang

dihitung menggunakan persamaan Kirpich.

Tc = 3,97.L⁰ʼ⁷⁷.s⁻⁰ʼ³⁸⁵ (1)

= 26,494 menit

Persamaan Mononobe sebagai berikut.

(2)

Dengan persamaan diatas diperoleh nilai intensitas hujan selama 5 jam dan

kemudian dijadikan kedalam bentuk ABM (Alternating Block Method) seperti

tabel 8 dibawah ini.

Tabel 8. Hasil perhitungan intensitas hujan

3.4.4 Hujan Efektif

Hujan efektif yaitu perhitungan intensitas hujan dikurangin dengan air yang

meresap kedalam tanah. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai hujan yang

meresap sebesar 16,572 sehingga hujan efektif diperoleh hasil seperti tabel 9

dibawah ini.

11

Jam ABM (mm/jam) m/dt

1 15,7619586 0,0000044

2 63,25087436 0,0000176

3 87,58919014 0,0000243

4 77,80489011 0,0000216

5 4,175526896 0,0000012

Jam C I (mm/jam) I (m/dt) A (m²) Q (m³/dt)

1 0,75 15,761959 4,38E-06 126620,1 0,415788

2 0,75 63,250874 1,76E-05 126620,1 1,668507

3 0,75 87,58919 2,43E-05 126620,1 2,310532

4 0,75 77,80489 2,16E-05 126620,1 2,052430

5 0,75 4,1755269 1,16E-06 126620,1 0,110147

150

220

50

m

1

Tabel 9. Hujan Efektif

3.4.5 Debit RancanganPerhitungan debit rancangan menggunakan persamaan Q=C.I.A dengan nilai C=

0,75 karena merupakan kawasan pemukiman padat. Berikut hasil nilai debit

rancangan pada Tabel 10.

Tabel 10. Hasil hitungan debit rancangan

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai debit puncak terjadi pada jam ke 3

sebesar Q = 2,3105 m³/dt. Nilai debit puncak inilah yang akan digunakan untuk

merencanakan kembali dimensi saluran drainase.

3.5 Analisis Hidraulika

3.5.1 Kondisi Saluran Drainase

Dari hasil survei di lapangan diperoleh data dimensi saluran drainase sebagai

berikut.

b = 150 cm

h = 50 cm

B = 220 cm

S0 = 0,003147

12

Dengan data dimensi yang diperoleh debit yang mampu ditampung oleh saluran

drainase adalah sebagai berikut perhitungannya.

Menghitung kemiringan dimensi saluran:

2m = (B-b)/h

2m = (220-150)/50

m = 0,7

Menghitung luas penampang basah (A)

A = bh + mh²

= (150 x 50) + (0,7 x 50²)

= 9250 cm²

= 0,925 m²

Menghitung keliling penampang basah (P)

P = b + 2h(1+m²)⁰ʾ⁵

= 150 + 2x50(1+0,7²)⁰ʾ⁵

= 272,0656 cm

= 2,720656 m

Menghitung jari-jari hidrolis (R)

R = A/P

= 9250/272,0656

= 33,999 cm

= 0,33999 m

Menghitung kecepatan aliran:

v = 45,2887 cm/s

v = 0,45288 m/s

Menghitung debit aliran:

Q = A x v

= 0,925 x 0,45288

= 0,418915 m³/dt

13

Dari hasil perhitungan saluran drainase dilapangan mampu menahan debit

aliran sebesar Qsaluran = 0,4189 m³/dt < Qrancangan = 2,3105 m³/dt sehingga perlu

dilakukan perencanaan ulang dimensi saluran drainase.

3.5.2 Perencanaan ulang

Perencanaan ulang saluran drainase menggunakan desain saluran ekonomis.

Desain ekonomis memiliki nilai jari-jari hidrolik sebesar setengah dari kedalaman

saluran, berikut perhitungannya.

R =h/2

S = 0,003147

m = 0,5

Dengan lebar saluran atas :

B = 2h√1+m²

b+2mh = 2h√1+m²

b+2.0,5.h = 2h√1+0,5²

b+h = 2,236068h

b = 2,236068h-h

b = 1,236068h .......................................... (pers 1)

Persamaan 1 selanjutnya disubstitusikan kedalam persamaan luas

penampang basah saluran:

A = bh+mh²

A =1,236068h.h+0,5h²

A = 1,236068h²+0,5h²

A = 1,736068h² .................................................. (pers 2)

Mencari kecepatan dengan menggunakan persamaan manning:

................................ (pers 3)

14

Menghitung penambahan kedalaman saluran (h) dengan mensubstitusikan

persamaan 2 dan persamaan 3 kedalam persamaan debit aliran sebagai berikut:

Q = A x v

2,310531 = 1,736068h² x 2,718431h²ʹ³

2,310531 = 4,719382h⁸ʹ³

h⁸ʹ³ = 2,310531/4,719382

h⁸ʹ³ = 0,489584

h = 0,489584³ʹ⁸

h = 0,76504 m

h = 76,5042 cm

Dari persamaan 1 dapat diketahui nilai penambahan lebar dasar saluran (b)

sebagai berikut:

b = 1,236068 h

= 1,236068 x 0,76504

= 0,945644 m

= 94,5644 cm

Menghitung penambahan lebar atas (B) saluran drainase dengan rumus

berikut:

B = 2h√1+m²

= 2 x 76,5042 x √1+0,5²

B = 171,069 cm

Dari hasil perhitungan dengan bentuk penampang trapesium ekonomis

diperoleh dimensi desain ulang drainase sebagai berikut:

b = 94,5644 cm

h = 76,5042 cm

B = 171,069 cm

15

4. PENUTUP

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: Pertama, genangan air yang terjadi

pada ruas jalan Desa Ngesrep, Ngemplak, Boyolali sedalam 10 cm dan lama

genangan yang terjadi bisa mencapai 7 hari ketika curah hujan tinggi. Genangan

disebabkan karena ketidakmampuan saluran drainase yang berada di lokasi dalam

menampung debit aliran yang terjadi pada daerah tersebut sehingga air pada

saluran drainase meluap ke ruas jalan. Kedua, Debit yang mampu ditampung oleh

saluran drainase di lokasi sebesar Qsaluran = 0,4189 m³/dt dan debit rancangan

sebesar Qrancangan = 2,3105 m³/dt. Ketiga, perlu dilakukan perencanaan ulang

dimensi saluran untuk menanggulangi kelebihan air yang melimpas keruas jalan

dengan hasil dimensi salusan sebagai berikut: lebar saluran bawah, b = 94,5644

cm, kedalaman saluran, h = 76,5042 cm dan lebar saluran atas, B = 171,069 cm.

DAFTAR PUSTAKA

Arfaah. 2017. Evaluasi Sistem Drainase Di Jalan Barisan Indah Kecamatan

Sampang Kota Sampang. Skripsi. Universitas Darul Ulum Jombang.

Jombang

Dewi, A.K., Setiawan, A., Saido, A.P.,. 2014. Evaluasi Sistem Saluran Drainase

Di Ruas Jalan Solo Sragen Kabupaten Karanganyar. Skripsi. Universitas

Sebelas Maret. Surakarta.

Direktorat Jendral Cipta Karya. 2012. Buku Jilid IA Tata Cara Penyusunan

Rencana Induk Sistem Drainase Perkotaan. Kementerian Pekerjaan Umum.

Jakarta.

Pane, Y.F., Hasiholan, F., Sachro, S.S.,. 2016. Perencanaan Drainase Jalan Raya

Semarang-Bawen KM 12+400 – KM 16+600 (Jamu Jago – Balai Pelatihan

Transmigrasi dan Penyandang Cacat JATENG). Skripsi. Universitas

Diponegoro. Semarang.

Pudyastuti, P,S., Wibowo, G,D., Fatchan, A,K., Kuswartomo. 2017. Rekayasa

Irigasi dan Bangunan Air. Muhammadiyah University Press, Surakarta.

16

Putra, M,W,E,. 2008. Unjuk Kerja Sistem Drainase Kelurahan Kadipiro

Kecamatan Banjarsari Kota Surakarta. Skripsi. Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Surakarta.

Rahmawati, A., Damayanti, A., Soedjono, E.S.,. 2015. Evaluasi Sistem Drainase

Terhadap Penanggulangan Genangan Di Kota Sidoarjo. Skripsi. Institut

Teknologi Sepuluh November. Surabaya.

SNI 03-3424-1994. 1994. Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan.

Badan Standarisasi Nasional. Bandung.

Siti Q, Agus P, Beni D. 2007. Kajian Genangan Banjir Saluran Drainase Dengan

Bantuan Sistem Informasi Geografi (Studi Kasus: Kali Jenes, Surakarta).

Media Teknik Sipil.

Suripin. 2004.Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.ANDI OFFSET,

Yogyakarta.

Triatmodjo, B., 2008, Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta.

Yulius. 2018. Evaluasi Saluran Drainase Pada Jalan Raya Sarua-Ciputat

Tanggerang Selatan. Skripsi. Universitas Islam 45. Bekasi.

17